Sep 08, 2024

Temperatuuri mõju liitiumioonakude elueale

Jäta sõnum

info-229-160----SENKU MASINRY

 

Temperatuuri mõju akudele on väga keeruline ja ka temperatuur mõjutab oluliselt aku kasutusaega. Testimiskeskkonna temperatuuri muutmisega saab kiirendada aku tööea halvenemist. See lähenemisviis on tõhus viis katsete kiirendamiseks ja testimise aja vähendamiseks. Mehhanism, mille abil temperatuur aku kasutusaega mõjutab, pole aga selge, mis tähendab, et kiirendatud katsete tulemusi ei saa kasutada tavakatsete tulemuste ennustamiseks. Siin on sissejuhatus temperatuuri mõjust aku tööeale.

Akude erineva lagunemiskiiruse kohta erinevatel temperatuuridel on palju tutvustusi, näiteks kihiliste oksiidide, LFP ja muude akusüsteemide võimsuse vähenemine.

batteries

Peamised aku lagunemist mõjutavad tegurid on erinevatel temperatuuridel erinevad. Madalatel temperatuuridel kulutab liitiummetalli sadestamine aktiivset liitiumi ning sadestunud liitiummetalli ja elektrolüüdi vaheline kõrvalreaktsioon kulutab aktiivset liitiumi ja moodustab madala kvaliteediga tahke-vedeliku liidese, suurendades aku takistust.

Madaltemperatuuriline liitiumi sadestumine on NCM111/Graphite puhul tavaline nähtus, nagu on näidatud grafiitnegatiivse elektroodi SEM-pildil enne ja pärast tsüklit -20 kraadi juures. Liitiumdendriidid on LP40 elektrolüüdis selgelt nähtavad

battery

Madala temperatuuriga liitiumi sadestumise nähtust saab leevendada elektrolüüdi vahetamisega. Näiteks ülaltoodud joonisel pole M9F1 elektrolüüdis ringleva aku negatiivse elektroodi pinnal nähtavat metallilist liitiumi. Aku lahtivõtmine negatiivse elektroodi pinna jälgimiseks on suhteliselt tülikas katse. Coulombi efektiivsust aku laadimise ja tühjenemise ajal saab kasutada liitiumi sadestumise määramiseks lihtsa indikaatorina. Alloleval joonisel erineb liitiumisadestamise all oleva aku keskmise pikkusega kulonefektiivsus märkimisväärselt 100%.

batteries

Aktiivse liitiumi sadestumisest tingitud kõrvalreaktsioonid intensiivistuvad, muutes selle nähtuse tuvastamise keerulisemaks. Lisaks on tahke-vedeliku piirpinnal juba kõrvalreaktsioonid. Sadestunud liitiumi ja elektrolüüdi vahelise reaktsiooni otsese jälgimise puudumisel on loogiliselt ebausaldusväärne järeldus ka lihtsalt lõplike kõrvalreaktsiooni produktide põhjal otsustades, et liitiumi sadestumine kiirendas liidese külgreaktsiooni.

Kõrgetel temperatuuridel on peamised aku lagunemist põhjustavad tegurid siirdemetallide leostumine positiivselt elektroodilt ja elektrolüüdi lagunemine kõrgel temperatuuril. LiPF6 laguneb kõrgetel temperatuuridel isegi ilma elektriväljata. See toob kaasa nii aku tühikäigu kui ka tsükli eluea lühenemise.

info-517-447

Laadimisel tekkivate energiakadude probleemide lahendamiseks uurib Fleet Professionals Association (AFP) lahknevusi, mis võivad olla seotud kaabli tõhususe ja laadimismeetoditega. Sellised tegurid nagu laadija kalibreerimine ja sõidukite telemaatika täpsus mõjutavad energiakasutust, mõjutades autopargi haldamise otsuseid.

Lisaks lahustub metall anoodilt ka kõrge temperatuuriga tsükli ajal, mis mitte ainult ei põhjusta katoodi materjali struktuuri halvenemist, vaid põhjustab ka lahustunud metalliioonide sadestumist anoodi pinnale, mis kahjustab nägu. anoodi tahke-vedeliku liidese mask. Positiivselt elektroodilt metalli leostumise nähtust võib täheldada nii kihilistes oksiidsüsteemides kui ka liitiumraudfosfaatsüsteemides. Siiski on Fe leostumine liitiumraudfosfaadis pälvinud vähem tähelepanu, peamiselt vähese raua leostumise tõttu, millel on vähe mõju liitiumraudfosfaadi struktuurile ja millel on vähe mõju aku kasutusaega. Siirdemetallide leostumine kihilistest oksiididest võib akudele kaasa tuua mitmeid probleeme.

batteries

Akude erinevate peamiste kõrvalreaktsioonide tõttu erinevatel temperatuuridel on nende sumbumise trendid loomulikult erinevad. See põhjustab suutmatust tsüklilist testimist erinevatel temperatuuridel lihtsalt migreerida, muutes kiirendatud katsete saavutamise keeruliseks. Aku tsükli ajal aktiveerimisenergiat nõrgendades saab aga ühelt poolt välja selgitada peamised aku lagunemist põhjustavad tegurid ning teisest küljest saab sellest vaatenurgast vaadelda ka kiirendatud katsetulemuste ülekantavust.

Küsi pakkumist